CUDA纹理的不同寻址模式

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我正在使用CUDA纹理以边缘寻址模式(cudaAddressModeBorder)。我正在使用 tex2D<float>() 读取纹理坐标,当纹理坐标超出纹理范围时,tex2D<float>() 返回 0

我该如何将返回的边缘值从 0 更改为其他内容?我可以手动检查纹理坐标并设置边缘值。我想知道是否有CUDA API可以设置这样的边缘值。


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硬件支持设置颜色,但在CUDA中没有暴露出来。可能是因为经典寻址模式不需要任何额外的参数。NVIDIA已将其注册为请求的功能。作为一种解决方法,也许您可以在纹理周围绘制所需颜色的1像素边框,并使用夹紧寻址模式以及调整的坐标。 - Roger Dahl
@RogerDahl 我猜这只是一个CUDA API问题。因为对于相同的硬件,DirectX可以设置边框颜色。无论如何,在这种特殊情况下,我不能修改纹理,所以对我来说没有解决方案 :-) - Ashwin Nanjappa
2个回答

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正如sgarizvi所提到的,CUDA仅支持四种不可定制的地址模式,分别是clampborderwrapmirror,这些在CUDA编程指南的3.2.11.1节中有描述。

前两种工作在非归一化和归一化坐标下,而后两种仅工作在归一化坐标下。

为了描述前两者,让我们考虑非归一化坐标情况和简单起见,考虑1D信号。在这种情况下,输入序列为c[k],其中k=0,...,M-1

cudaAddressModeClamp

信号c[k]k=0,...,M-1之外继续,以使得当k < 0c[k] = c[0],当k >= Mc[k] = c[M-1]

cudaAddressModeBorder

信号c[k]k=0,...,M-1之外继续,以使得当k < 0k >= Mc[k] = 0

现在,为了描述最后两种地址模式,我们被迫考虑归一化坐标,以使得1D输入信号采样被假定为c[k / M],其中k=0,...,M-1

cudaAddressModeWrap

信号c[k / M]k=0,...,M-1之外继续,使其周期等于M。换句话说,对于任何(正数、负数或零)整数p,都有c[(k + p * M) / M] = c[k / M]

cudaAddressModeMirror

信号c[k / M]k=0,...,M-1之外继续,使其周期等于2 * M - 2。换句话说,对于任何lk,使得(l + k)mod(2 * M - 2) = 0,都有c[l / M] = c[k / M]

下面的代码展示了所有四个可用的地址模式。

#include <stdio.h>

texture<float, 1, cudaReadModeElementType> texture_clamp;
texture<float, 1, cudaReadModeElementType> texture_border;
texture<float, 1, cudaReadModeElementType> texture_wrap;
texture<float, 1, cudaReadModeElementType> texture_mirror;

/********************/
/* CUDA ERROR CHECK */
/********************/
#define gpuErrchk(ans) { gpuAssert((ans), __FILE__, __LINE__); }
inline void gpuAssert(cudaError_t code, char *file, int line, bool abort=true)
{
    if (code != cudaSuccess) 
    {
        fprintf(stderr,"GPUassert: %s %s %d\n", cudaGetErrorString(code), file, line);
        if (abort) exit(code);
    }
}

/******************************/
/* CUDA ADDRESS MODE CLAMPING */
/******************************/
__global__ void Test_texture_clamping(const int M) {

    printf("Texture clamping - i = %i; value = %f\n", -threadIdx.x, tex1D(texture_clamp, -(float)threadIdx.x));
    printf("Texture clamping - i = %i; value = %f\n", M + threadIdx.x, tex1D(texture_clamp, (float)(M + threadIdx.x)));

}

/****************************/
/* CUDA ADDRESS MODE BORDER */
/****************************/
__global__ void Test_texture_border(const int M) {

    printf("Texture border - i = %i; value = %f\n", -threadIdx.x, tex1D(texture_border, -(float)threadIdx.x));
    printf("Texture border - i = %i; value = %f\n", M + threadIdx.x, tex1D(texture_border, (float)(M + threadIdx.x)));

}

/**************************/
/* CUDA ADDRESS MODE WRAP */
/**************************/
__global__ void Test_texture_wrap(const int M) {

    printf("Texture wrap - i = %i; value = %f\n", -threadIdx.x, tex1D(texture_wrap, -(float)threadIdx.x/(float)M));
    printf("Texture wrap - i = %i; value = %f\n", M + threadIdx.x, tex1D(texture_wrap, (float)(M + threadIdx.x)/(float)M));

}

/****************************/
/* CUDA ADDRESS MODE MIRROR */
/****************************/
__global__ void Test_texture_mirror(const int M) {

    printf("Texture mirror - i = %i; value = %f\n", -threadIdx.x, tex1D(texture_mirror, -(float)threadIdx.x/(float)M));
    printf("Texture mirror - i = %i; value = %f\n", M + threadIdx.x, tex1D(texture_mirror, (float)(M + threadIdx.x)/(float)M));

}

/********/
/* MAIN */
/********/
void main(){

    const int M = 4;

    // --- Host side memory allocation and initialization
    float *h_data = (float*)malloc(M * sizeof(float));

    for (int i=0; i<M; i++) h_data[i] = (float)i;

    // --- Texture clamping
    cudaArray* d_data_clamping = NULL; gpuErrchk(cudaMallocArray(&d_data_clamping, &texture_clamp.channelDesc, M, 1)); 
    gpuErrchk(cudaMemcpyToArray(d_data_clamping, 0, 0, h_data, M * sizeof(float), cudaMemcpyHostToDevice)); 
    cudaBindTextureToArray(texture_clamp, d_data_clamping); 
    texture_clamp.normalized = false; 
    texture_clamp.addressMode[0] = cudaAddressModeClamp;

    dim3 dimBlock(2 * M, 1); dim3 dimGrid(1, 1);
    Test_texture_clamping<<<dimGrid,dimBlock>>>(M);

    printf("\n\n\n");

    // --- Texture border
    cudaArray* d_data_border = NULL; gpuErrchk(cudaMallocArray(&d_data_border, &texture_border.channelDesc, M, 1)); 
    gpuErrchk(cudaMemcpyToArray(d_data_border, 0, 0, h_data, M * sizeof(float), cudaMemcpyHostToDevice)); 
    cudaBindTextureToArray(texture_border, d_data_border); 
    texture_border.normalized = false; 
    texture_border.addressMode[0] = cudaAddressModeBorder;

    Test_texture_border<<<dimGrid,dimBlock>>>(M);

    printf("\n\n\n");

    // --- Texture wrap
    cudaArray* d_data_wrap = NULL; gpuErrchk(cudaMallocArray(&d_data_wrap, &texture_wrap.channelDesc, M, 1)); 
    gpuErrchk(cudaMemcpyToArray(d_data_wrap, 0, 0, h_data, M * sizeof(float), cudaMemcpyHostToDevice)); 
    cudaBindTextureToArray(texture_wrap, d_data_wrap); 
    texture_wrap.normalized = true; 
    texture_wrap.addressMode[0] = cudaAddressModeWrap;

    Test_texture_wrap<<<dimGrid,dimBlock>>>(M);

    printf("\n\n\n");

    // --- Texture mirror
    cudaArray* d_data_mirror = NULL; gpuErrchk(cudaMallocArray(&d_data_mirror, &texture_mirror.channelDesc, M, 1)); 
    gpuErrchk(cudaMemcpyToArray(d_data_mirror, 0, 0, h_data, M * sizeof(float), cudaMemcpyHostToDevice)); 
    cudaBindTextureToArray(texture_mirror, d_data_mirror); 
    texture_mirror.normalized = true ; 
    texture_mirror.addressMode[0] = cudaAddressModeMirror;

    Test_texture_mirror<<<dimGrid,dimBlock>>>(M);

    printf("\n\n\n");
}

这些是输出结果。

index                  -7  -6  -5  -4  -3  -2  -1  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11
clamp                   0   0   0   0   0   0   0  0  1  2  3  3  3  3  3  3  3   3   3
border                  0   0   0   0   0   0   0  0  1  2  3  0  0  0  0  0  0   0   0
wrap                    1   2   3   0   1   2   3  0  1  2  3  0  1  2  3  0  1   2   3
mirror                  1   2   3   3   2   1   0  0  1  2  3  3  2  1  0  0  1   2   3

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我希望这是CUDA文档,而不是cudaTextureDesc::addressMode specifies the addressing mode!感谢Nvidia... - Ander Biguri
谢谢,非常有用。 - Michael

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截至目前(CUDA 5.5),CUDA纹理获取行为不可自定义。只能利用4种自动内置模式中的1种(即边框夹紧环绕镜像)来进行超出范围的纹理获取。


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